3D atspaudai turi daugybę funkcinių paskirčių, kurioms tinkamai atlikti gali prireikti nemažai tvirtumo. Net jei turite keletą estetinių 3D atspaudų, vis tiek norėsite tam tikro tvirtumo, kad jie gerai laikytųsi.

Nusprendžiau parašyti straipsnį, kuriame išsamiai aprašysiu, kaip galima sutvirtinti 3D spausdintuvu atspausdintas dalis, kad galėtumėte labiau pasitikėti gaminamų objektų patvarumu.

Skaitykite toliau, kad gautumėte gerų patarimų, kaip patobulinti ir sustiprinti savo 3D spaudinius.

Kodėl jūsų 3D atspaudai būna minkšti, silpni ir trapūs?

Pagrindinė trapių arba silpnų 3D spaudinių priežastis - drėgmės kaupimasis gijose. Kai kurios 3D gijos natūraliai linkusios sugerti drėgmę iš oro dėl per didelio poveikio. Mėginant kaitinti drėgmę sugėrusias gijas iki aukštos temperatūros, gali atsirasti burbuliukų ir sprogimų, dėl kurių ekstruzija tampa silpna.

Šiuo atveju norite išdžiovinti giją. Yra keli būdai, kaip veiksmingai išdžiovinti giją: pirmasis būdas - įdėti gijos ritę į orkaitę, kai temperatūra yra nedidelė.

Pirmiausia turite įsitikinti, kad orkaitės temperatūra teisingai sukalibruota termometru, nes orkaitės temperatūra gali būti gana netiksli, ypač esant žemesnei temperatūrai.

Kitas populiaresnis būdas - naudoti specializuotą gijų džiovintuvą, pavyzdžiui, SUNLU gijų džiovintuvą iš "Amazon". Dauguma jį naudojančių žmonių yra labai patenkinti rezultatais, nes gali išsaugoti gijas, kurios, jų manymu, buvo nebeveiksmingos.

Tačiau buvo keletas nevienareikšmiškų atsiliepimų, kai žmonės sakė, kad jis nepakankamai įkaista, nors tai gali būti sugedę įrenginiai.

Vienas naudotojas, kuris 3D spausdinantis nailoną, kuris, kaip žinia, sugeria drėgmę, naudojo SUNLU gijų džiovintuvą ir teigė, kad jo atspaudai dabar yra švarūs ir gražūs.

Rekomenduočiau naudoti papildomą izoliacijos sluoksnį, pavyzdžiui, didelį plastikinį maišelį arba kartoninę dėžę, kad būtų sulaikoma šiluma.

Kiti veiksniai, galintys lemti minkštą, silpną ir trapų atspaudą, yra užpildo tankis ir sienelių storis. Toliau aprašysiu idėjinius 3D atspaudų tvirtumo didinimo būdus.

Kaip sustiprinti ir sustiprinti 3D spaudinius? PLA, ABS, PETG ir kt.

1. Naudokite tvirtesnes medžiagas

Užuot naudoję medžiagas, kurios tam tikrais atvejais yra silpnos, galite rinktis medžiagas, kurios gerai atlaiko stiprias jėgas ar smūgius.

Rekomenduoju rinktis kažką panašaus į polikarbonatą su anglies pluošto armatūra iš "Amazon".

Ši gija sulaukia daug dėmesio 3D spausdinimo bendruomenėje dėl to, kad užtikrina tikrą 3D spaudinių tvirtumą. Ji turi daugiau nei 600 įvertinimų ir šiuo metu, kai rašiau šį straipsnį, jos reitingas yra 4,4/5,0.

Geriausia tai, kaip lengva atspausdinti, palyginti su ABS, kuri yra kita stipresnė medžiaga, kurią žmonės naudoja.

Kitas plačiai naudojamas siūlas, kurį žmonės naudoja funkciniams 3D spaudiniams arba apskritai dėl tvirtumo, yra OVERTURE PETG 1,75 mm siūlas, žinomas kaip šiek tiek tvirtesnis už PLA, tačiau su juo vis tiek gana lengva spausdinti 3D spaudinius.

2. Padidinkite sienos storį

Vienas iš geriausių būdų sustiprinti ir sutvirtinti 3D spaudinius - padidinti sienelių storį. Sienelės storis - tai tiesiog jūsų 3D spaudinio išorinės sienelės storis, matuojamas pagal "Sienelės linijų skaičių" ir "Išorinės linijos plotį".

Nenorite, kad sienelių storis būtų mažesnis nei 1,2 mm. Rekomenduočiau, kad mažiausias sienelių storis būtų 1,6 mm, tačiau, jei norite didesnio tvirtumo, tikrai galite rinktis ir didesnį.

Padidinus sienelių storį taip pat pagerėja iškyšos ir 3D spausdiniai tampa labiau sandarūs vandeniui.

3. Didinti užpildymo tankį

Užpildo raštas - tai spausdinamo objekto vidinė struktūra. Užpildo kiekis daugiausia priklauso nuo kuriamo objekto, tačiau paprastai norima, kad užpildas sudarytų ne mažiau kaip 20 %, kad būtų geras tvirtumas.

Jei norite dar daugiau, galite padidinti šį rodiklį iki 40 proc. ir daugiau, tačiau didinant užstatymo tankį, jo grąža mažėja.

Kuo labiau jį padidinsite, tuo mažiau pagerės 3D spausdintos detalės tvirtumas. Rekomenduočiau pirmiausia padidinti sienelių storį ir tik tada didinti užpildo tankį.

Paprastai 3D spausdintuvų naudotojai neviršija 40 %, nebent jiems reikia realaus funkcionalumo, o atspaudas bus nešiojamas.

Daugeliu atvejų net 10 % užpildas su kubiniu užpildymo raštu gana gerai užtikrina tvirtumą.

4. Naudokite stiprų užpildymo modelį

Norint sutvirtinti ir sustiprinti savo 3D atspaudus, verta naudoti užpildymo raštą, sukurtą dėl tvirtumo. Kai kalbama apie tvirtumą, žmonės dažniausiai naudoja tinklelio arba kubo (medaus korio) raštą.

Trikampio raštas taip pat labai gerai tinka tvirtumui užtikrinti, tačiau jums reikės gero viršutinio sluoksnio storio, kad paviršius būtų tolygus.

Užpildymo modeliai glaudžiai susiję su užpildymo tankiu, todėl kai kurie užpildymo modeliai, esant 10 % užpildymo tankiui, bus daug stipresni už kitus. Žinoma, kad "Gyroid" gerai veikia esant mažam užpildymo tankiui, tačiau apskritai tai nėra labai stiprus užpildymo modelis.

"Gyroid" geriau tinka lanksčioms gijoms ir tais atvejais, kai galite naudoti tirpstančias gijas, pavyzdžiui, HIPS.

Kol pjaustote 3D spausdinį, galite patikrinti, koks iš tikrųjų yra užpildo tankis, pasirinkę skirtuką "Peržiūra".

5. Orientacijos keitimas (išspaudimo kryptis)

Tiesiog padėjus atspaudus horizontaliai, įstrižai ar vertikaliai ant spausdinimo lėkštės, gali pasikeisti atspaudų stiprumas dėl 3D atspaudų formavimo krypties.

Kai kurie žmonės atliko bandymus su stačiakampiais 3D atspaudais, orientuotais skirtingomis kryptimis, ir nustatė, kad labai pasikeitė detalės stiprumas.

Tai daugiausia susiję su surinkimo kryptimi ir su tuo, kaip 3D spaudiniai kuriami iš atskirų sluoksnių, kurie jungiasi tarpusavyje. Kai 3D spaudinys nutrūksta, paprastai tai būna dėl sluoksnių linijų atsiskyrimo.

Galite išsiaiškinti, kuria kryptimi atspausdintai 3D detalei teks didžiausias svoris ir jėga, tada orientuokite detalę taip, kad sluoksnių linijos būtų ne ta pačia kryptimi, o priešinga.

Paprastas pavyzdys - lentynos laikiklis, kurio jėga bus nukreipta žemyn. "3D-Pros" parodė, kaip jie 3D spausdintuvu atspausdino lentynos laikiklį dviem kryptimis. Viena jų buvo nesėkminga, o kita tvirtai stovėjo.

Vietoj to, kad orientacija būtų plokščia ant surinkimo plokštės, turėtumėte 3D spausdintuvu atspausdinti lentynos laikiklį ant šono, kad jo sluoksniai būtų sukonstruoti skersai, o ne išilgai dalies, kuri veikia jėga ir yra labiau tikėtina, kad bus sulaužyta.

Iš pradžių tai gali būti painu suprasti, tačiau geriau tai suprasite, jei pamatysite tai vizualiai.

Toliau pateiktame vaizdo įraše rasite patarimų, kaip orientuoti 3D atspaudus.

6. Sureguliuokite srauto greitį

Nedidelis srauto greičio reguliavimas yra dar vienas būdas sustiprinti ir sutvirtinti 3D atspaudus. Tačiau jei nuspręsite tai reguliuoti, norėsite daryti gana nedidelius pakeitimus, nes galiausiai galite sukelti nepakankamą išspaudimą ir per didelį išspaudimą.

Galite reguliuoti srautą konkrečioms 3D spausdinimo dalims, pvz., "Sienų srautas", į kurį įeina "Išorinių sienų srautas" & amp; "Vidinių sienų srautas", "Užpildų srautas", "Atraminis srautas" ir kt.

Nors daugeliu atvejų srauto reguliavimas yra laikinas kitos problemos sprendimas, todėl geriau tiesiogiai padidinti linijos plotį, o ne reguliuoti srautą.

7. Linijos plotis

"Cura", kuri yra populiari pjaustyklė, mini, kad linijos pločio reguliavimas, kad jis būtų lygus spausdinimo sluoksnio aukščio kartotiniui, iš tikrųjų gali padaryti jūsų 3D spausdintus objektus tvirtesnius.

Stenkitės per daug nereguliuoti linijos pločio, panašiai kaip ir srauto greičio, nes dėl to vėl gali atsirasti per didelis ir per mažas išspaudimas. Gera idėja yra reguliuoti spausdinimo greitį, kad būtų galima netiesiogiai šiek tiek reguliuoti srautą ir linijos plotį.

8. Sumažinkite spausdinimo greitį

Naudojant mažesnį spausdinimo greitį, kaip minėta pirmiau, gali padidėti 3D atspaudų tvirtumas, nes gali likti daugiau medžiagos, kad būtų užpildytos visos spragos, kurios atsirastų, jei greitis būtų per didelis.

Jei didinate linijos plotį, taip pat norite padidinti spausdinimo greitį, kad išlaikytumėte pastovesnį srautą. Tai taip pat gali pagerinti spausdinimo kokybę, jei ji tinkamai subalansuota.

Jei sumažinsite spausdinimo greitį, gali tekti sumažinti spausdinimo temperatūrą, kad būtų atsižvelgta į ilgesnį laiką, kurį gija bus kaitinama.

9. Sumažinkite aušinimą

Per greitas detalių aušinimas gali lemti blogą sluoksnių sukibimą, nes įkaitinta gija neturi pakankamai laiko tinkamai susijungti su ankstesniu sluoksniu.

Priklausomai nuo to, kokią medžiagą spausdinate 3D spausdintuvu, galite pabandyti sumažinti aušinimo ventiliatoriaus greitį, kad spausdinimo proceso metu jūsų dalys stipriai sukibtų.

PLA geriausiai veikia su gana stipriu aušinimo ventiliatoriumi, tačiau galite pabandyti tai suderinti su spausdinimo temperatūra, spausdinimo greičiu ir srautu.

10. Naudokite storesnius sluoksnius (padidinkite sluoksnio aukštį)

Naudojant storesnius sluoksnius užtikrinamas geresnis sukibimas tarp sluoksnių. Dėl storesnių sluoksnių tarp gretimų sluoksnių dalių atsiranda daugiau tarpų. Bandymai parodė, kad didesnio aukščio sluoksnių dėka gaunami tvirtesni 3D atspaudai.

Įrodyta, kad 0,3 mm aukščio sluoksnis stiprumo kategorijoje lenkia 0,1 mm aukščio sluoksnį. Pabandykite naudoti didesnį sluoksnio aukštį, jei spausdinimo kokybė nėra labai svarbi konkrečiam 3D spausdintuvui. Tai taip pat naudinga, nes pagreitina spausdinimo laiką.

Išsamesnės informacijos apie skirtingo aukščio sluoksnių stiprumo bandymus rasite toliau pateiktame vaizdo įraše.

11. Padidinkite purkštuko dydį

Galite ne tik sutrumpinti 3D spausdinimo laiką, bet ir padidinti detalių tvirtumą naudodami didesnio skersmens purkštukus, pavyzdžiui, 0,6 mm arba 0,8 mm.

Toliau pateiktame "ModBot" vaizdo įraše parodoma, kiek greičiau jis galėjo spausdinti, taip pat kaip padidėjo tvirtumas dėl padidėjusio sluoksnio aukščio.

Tai susiję su didesniu srauto greičiu ir didesniu sluoksnio pločiu, todėl detalė tampa standesnė. Taip pat pagerėja gijų išspaudimo sklandumas ir geresnis sluoksnių sukibimas.

Kiti dalykai, kuriuos galima išbandyti norint sustiprinti 3D spaudinius

3D spaudinių atkaitinimas

3D spaudinių atkaitinimas - tai terminio apdorojimo procesas, kai 3D atspausdintiems objektams taikoma padidinta temperatūra, kad būtų sustiprintas jų vientisumas. Remiantis "Fargo 3D Printing" atliktais bandymais, kai kurių bandymų duomenimis, žmonių tvirtumas padidėjo 40 %.

Galite pažiūrėti Josefo Prusa vaizdo įrašą apie atkaitinimą, kuriame jis išbando 4 skirtingas medžiagas - PLA, ABS, PETG ir ASA, kad pamatytų, kokie skirtumai atsiranda dėl atkaitinimo.

Galvaninis 3D spausdinimas

Ši praktika tampa vis populiaresnė, nes yra praktiška ir nebrangi. Spausdinamą detalę reikia panardinti į vandens ir metalo druskų tirpalą. Tada per ją praleidžiama elektros srovė, todėl aplink ją susidaro metalo katijonai, tarsi plona danga.

Rezultatas - patvarūs ir ilgaamžiai 3D atspaudai. Vienintelis trūkumas - jei norite tvirtesnio atspaudo, gali prireikti daug sluoksnių. Kai kurios padengimo medžiagos yra cinkas, chromas ir nikelis. Šios trys medžiagos dažniausiai naudojamos pramonėje.

Tai daroma paprastai - modelis orientuojamas taip, kad silpniausia vieta, t. y. sluoksnio riba, būtų ne tokia pažeidžiama. Rezultatas - tvirtesni 3D atspaudai.

Daugiau informacijos apie galvaninį 3D spaudinių padengimą rasite toliau pateiktame vaizdo įraše.

Peržiūrėkite dar vieną puikų vaizdo įrašą apie galvanizavimą, kuriame pateikiami paprasti nurodymai, kaip išgauti puikią modelių apdailą.

Kaip sustiprinti baigtus 3D spaudinius: epoksidinės dangos naudojimas

Kai baigsite spausdinti modelį, galima tinkamai užtepti epoksidinę medžiagą, kad po spausdinimo modelis būtų sutvirtintas. Epoksidinė medžiaga, dar vadinama poliepoksidine, yra funkcinis kietiklis, naudojamas tam, kad jūsų perskaitytas modelis taptų tvirtesnis.

Šepetėliu švelniai tepkite epoksidinę dangą ant 3D atspaudų taip, kad epoksidinė danga nenutekėtų žemyn. Mažesniais šepetėliais tepkite plyšius ir sunkiai pasiekiamus kampus, kad būtų gerai padengta kiekviena išorinė dalis.

Labai populiari 3D spausdinimo epoksidinė danga, kurią sėkmingai naudoja daugybė žmonių, yra "XTC-3D High Performance Print Coating" iš "Amazon".

Jis veikia su įvairiomis 3D spausdintinėmis medžiagomis, pavyzdžiui, PLA, ABS, SLA atspaudais, taip pat su medžiu, popieriumi ir kitomis medžiagomis.

Šios epoksidinės dervos rinkinys yra labai ilgaamžis, nes norint gauti gerų rezultatų nereikia naudoti daug.

Daugelis žmonių sako, kad "truputį užtenka". Po to, kai epoksidinė medžiaga sukietėja, gaunamas papildomas tvirtumas ir puikus skaidrus bei blizgus paviršius, kuris puikiai atrodo.

Tai paprasta, bet jei norite sužinoti daugiau apie epoksidinės dangos dengimą 3D spaudiniams, peržiūrėkite "Matter Hackers" vaizdo įrašą.

Kaip sustiprinti 3D atspaudus iš dervos

Norėdami sutvirtinti 3D spaudinius iš dervos, padidinkite modelio sienelių storį, jei jis yra tuščiaviduris, maždaug iki 3 mm. Patvarumą galite padidinti į dervos indą pridėdami maždaug 25 % lanksčios dervos, kad ji būtų šiek tiek lanksti. Įsitikinkite, kad modelis nėra per daug kietinamas, nes dėl to derva gali tapti trapi.